[发明专利]一种半导体器件及制备方法、电子装置

说明书

本发明涉及一种半导体器件及制备方法、电子装置。提供半导体衬底，在所述半导体衬底上形成有牺牲层和掩膜层；图案化所述掩膜层和所述牺牲层，以在所述掩膜层和所述牺牲层中形成相互间隔的第一凹槽和第二凹槽，其中，所述第一凹槽的横向尺寸小于所述第二凹槽的横向尺寸；在所述第一凹槽中外延生长半导体材料层，以形成第一鳍片，同时在所述第二凹槽中外延生长所述半导体材料层，以形成第二鳍片，其中，所述第二鳍片的高度小于所述第一鳍片的高度；去除所述掩膜层和所述牺牲材料层，以露出所述第一鳍片和所述第二鳍片；修剪所述第二鳍片，以使所述第二鳍片的横向尺寸等于所述第一鳍片的横向尺寸。通过所述方法可以更好的控制所述鳍片的高度。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体而言涉及一种半导体器件及制备方法、电子装置。

背景技术

随着半导体技术的不断发展，集成电路性能的提高主要是通过不断缩小集成电路器件的尺寸以提高它的速度来实现的。目前，由于高器件密度、高性能和低成本的需求，半导体工业已经进步到纳米技术工艺节点，半导体器件的制备受到各种物理极限的限制。

随着CMOS器件尺寸的不断缩小，来自制造和设计方面的挑战促使了三维设计如鳍片场效应晶体管(FinFET)的发展。相对于现有的平面晶体管，FinFET是用于20nm及以下工艺节点的先进半导体器件，其可以有效控制器件按比例缩小所导致的难以克服的短沟道效应，还可以有效提高在衬底上形成的晶体管阵列的密度，同时，FinFET中的栅极环绕鳍片(鳍形沟道)设置，因此能从三个面来控制静电，在静电控制方面的性能也更突出。

在所述FinFET器件中，NMOS FinFET器件和PMOS FinFET器件中需要制备不同高度的鳍片，以匹配NMOS FinFET器件和PMOS FinFET器件，但是目前制备不同高度的鳍片的所述方法不仅繁琐而且不容易控制鳍片的高度。

此外，扇贝形FinFET(Sccllop-Shaped FinFET，S-FinFET)的关态电流(I_off)绝对值方面被证明具有更好的性能，因此如何更加有效的制备所述S-FinFET器件成为目前解决的问题。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为了克服目前存在的问题，本发明提供了一种半导体器件的制备方法，所述方法包括：

提供半导体衬底，在所述半导体衬底上形成有牺牲层和掩膜层；

图案化所述掩膜层和所述牺牲层，以在所述掩膜层和所述牺牲层中形成相互间隔的第一凹槽和第二凹槽，其中，所述第一凹槽的横向尺寸小于所述第二凹槽的横向尺寸；

在所述第一凹槽中外延生长半导体材料层，以形成第一鳍片，同时在所述第二凹槽中外延生长所述半导体材料层，以形成第二鳍片，其中，所述第二鳍片的高度小于所述第一鳍片的高度；

去除所述掩膜层和所述牺牲材料层，以露出所述第一鳍片和所述第二鳍片；

修剪所述第二鳍片，以使所述第二鳍片的横向尺寸等于所述第一鳍片的横向尺寸。

可选地，其中，所述第一凹槽由上往下包括交替设置的第一子凹槽和第二子凹槽，所述第二子凹槽的横向开口尺寸大于所述第一子凹槽的横向开口尺寸；

所述第二凹槽由上往下包括交替设置的第三子凹槽和第四子凹槽，所述第四子凹槽的横向开口尺寸大于所述第三子凹槽的横向开口尺寸；

并且所述第三子凹槽的横向开口尺寸大于所述第一子凹槽的横向开口尺寸，所述第四子凹槽的横向开口尺寸大于所述第二子凹槽的横向开口尺寸。